[发明专利]具有用于促进粘附的粗糙化包封表面的封装体

说明书

技术领域

本申请涉及一种封装体，一种车辆，一种使用方法，以及一种制造封装体的方法。

背景技术

例如用于汽车应用场合的功率模块对功率部件提供了物理容纳作用，所述功率部件通常是成包括一个或多个集成电路元件的电子芯片形式的功率半导体装置。功率模块的集成电路元件的示例是绝缘栅双极晶体管(IGBT，insulated-gate bipolar transistor)和二极管。

仍存在可能的空间来提高封装体的可靠性，同时高效地散热。

发明内容

需要一种封装体，其使得能够高效地散除工作过程中所产生的热量，同时保证封装体的可靠性。

根据一个示例性实施例，提供了一种封装体，其包括：至少一个电子芯片；第一散热体，其热耦合至所述至少一个电子芯片的第一主表面，且配置成用于从所述至少一个电子芯片散除热能；包封材料，其包封所述至少一个电子芯片的至少一部分以及第一散热体的至少一部分(尤其是仅一部分，从而第一散热体形成封装体的外表面的一部分，这在其散热能力方面是有利的)，其中，第一散热体的表面的至少一部分被粗糙化。

根据另一示例性实施例，提供了一种双面冷却式封装体，其包括：至少一个电子芯片，热能能够通过封装体的两个相反的主表面从所述至少一个电子芯片散除；包封材料，其包封所述至少一个电子芯片的至少一部分；和导电接触结构，其部分地在包封材料内且部分地在包封材料外延伸，并且与所述至少一个电子芯片电耦合，其中，导电接触结构的表面的在包封材料内的至少一部分被粗糙化(尤其是被微模式化)。

根据又一示例性实施例，提供了一种封装体，其包括：芯片载体，其包括铜表面；半导体芯片，其安装在芯片载体上；至少一个散热体，其包括铜表面，该铜表面热耦合至半导体芯片且配置成用于从半导体芯片散除热能；和模制型包封材料，其包封半导体芯片的至少一部分、芯片载体的至少一部分以及所述至少一个散热体的至少一部分，其中，铜表面中的至少一个的至少一部分被粗糙化。

根据又一示例性实施例，提供了一种车辆，其包括具有上述特征的封装体。

根据又一示例性实施例，提供了一种制造封装体的方法，其中，该方法包括：将第一散热体热耦合至至少一个电子芯片的第一主表面，以便从所述至少一个电子芯片散除热能；将第二散热体热耦合至所述至少一个电子芯片的或至少一个另外的电子芯片的第二主表面，以便从所述至少一个电子芯片散除热能；通过包封材料包封所述至少一个电子芯片的或所述至少一个另外的电子芯片的至少一部分、第一散热体的至少一部分(尤其是仅一部分，从而第一散热体形成封装体的外表面的一部分，这在其散热能力方面是有利的)和第二散热体的至少一部分(尤其是仅一部分，从而第二散热体形成封装体的外表面的一部分，这在其散热能力方面是有利的)；和使第一散热体和第二散热体中的至少一个的表面的至少一部分粗糙化(尤其是微模式化)。

根据又一示例性实施例，提供了一种制造封装体的方法，其包括：配置至少一个电子芯片，以使得热能能够通过封装体的至少一个主表面从所述至少一个电子芯片散除；通过包封材料包封所述至少一个电子芯片的至少一部分；提供导电接触结构，其部分地在包封材料内且部分地在包封材料外延伸、具有铜表面、且与所述至少一个电子芯片电耦合；和使导电接触结构的铜表面的在包封材料内的至少一部分粗糙化。

根据又一示例性实施例，具有上述特征的封装体被用于汽车应用场合。

一个示例性实施例可具有的优点是：由于在封装体的一个或多个电子芯片的至少一侧上、优选两侧上设置散热体，因此，可高度有效地散除在封装体工作过程中由一个或多个半导体芯片产生的热量。同时，通过封装体内部的至少一个粗糙化金属表面的粘附促进和脱层抑制效应，可防止封装体在工作过程中需要承受的高热负载破坏封装体的可靠性，所述高热负载通常可导致包封材料与封装体的其他组成脱层的危险。脱层是不期望的，因为可在封装体内产生可使湿气、灰尘或其他污染物进入的小间隙或空穴。这在可靠性方面是不期望的。已经发现，这种金属表面、尤其铜表面的表面粗糙化在出现高机械或热负载的情况下可减小金属组成与包封材料之间脱层的趋势。因此，根据本发明的一个示例性实施例的封装体可在严苛条件下将显著的散热能力与高电气可靠性和机械可靠性相结合。

对其他示例性实施例的描述

在下文中，将阐述封装体、车辆和方法的其他示例性实施例。